 |
 |
 |
|
|
|
|
|
El embrague del automóvilEl motor del automóvil, es una máquina térmica que no tiene arranque propio, por lo que una vez puesto en marcha, debe mantenerse girando hasta tanto termine su jornada de servicio, so pena de hacer trabajar en exceso, al sistema de arranque durante las constantes arrancadas y paradas del tráfico urbano.Para poder cumplir con este propósito debe existir algún elemento que permita desconectar el motor del resto de la transmisión del vehículo durante las paradas. Este dispositivo se llama embrague, y está colocado entre el motor y la caja de cambios.
En la práctica se utilizan tres tipos de embragues: 1.- Embragues de fricción accionados por el conductor. 2.- Embragues hidráulicos de desconexión automática. 3.- Convertidor de par.Para algunos vehículos muy ligeros, como las motocicletas más pequeñas y similares, se usan también embragues de fricción de accionamiento centrífugo automático, que no serán considerados. Embragues de FricciónUn esquema representativo de un embrague de fricción es como sigue:1.- Cuando el embrague está acoplado  Figura 1. Embrague de fricción acoplado. La figura 1 muestra de manera elemental, los principales componentes de un embrague de fricción en el estado acoplado. Un disco (azul) está solidario al eje de salida hacia la transmisión, este disco se mantiene apretado contra el volante del motor (verde) que es parte del eje de entrada, por unos resortes que empujan otro disco (azul claro), perteneciente a un cuerpo que está montado sobre el propio volante y gira con él. De esta forma el disco de fricción (azul) está obligado a girar junto con el volante de entrada y ambos ejes, entrada y salida están acoplados. 2.- Cuando el embrague está desacoplado  Figura 2. Embrague de fricción desacoplado. Unas palancas (negras), que pivotan en los puntos rojos, pueden levantar el disco opresor (figura 2) comprimiendo los resortes, cuando son empujadas por el collar (rojo), liberando el disco de fricción y desconectando el embrague. Así se permite que el volante de entrada gire y no arrastre el disco de fricción, ambos ejes están desacoplados. Estas palancas están conectadas por un mecanismo adecuado al pedal del embrague del conductor. El funcionamiento descrito de forma animada se vería como se muestra a continuación en la figura 3.  Figura 3. Esquema animado de un embrague de fricción. Embragues Hidráulicos
Si usted coloca dos ventiladores de paletas normales, como los que usamos en nuestras casas (figura 4), uno frente a otro a escasa distancia, y luego ponemos uno de ellos en funcionamiento, la corriente de aire que genera, hará girar el otro como si fuera "arrastrado". En este caso estamos transmitiendo el movimiento entre dos componentes mecánicos usando como conector a un fluido: el aire. Al ventilador que bombea el aire se le llama bomba, y el que es arrastrado por la corriente, turbina. En este mismo principio se basan los embragues hidráulicos, con las diferencias, de que el fluido es un aceite, el diseño de las paletas de bomba y turbina son especializados, y el proceso se realiza dentro de una carcasa cerrada donde el aceite no puede escapar del sistema, como sucede en el caso ilustrativo de los ventiladores, sino que recircula una y otra vez entre bomba y turbina (figura 5). Para el embrague hidráulico del automóvil, la bomba, que forma parte de la carcasa del embrague, está acoplada al cigüeñal del motor y la turbina al eje de entrada de la caja de cambios. Una característica importante de este embrague es que siempre la velocidad de la turbina será menor que la de la bomba, y esta diferencia se acentúa a medida que la carga en la turbina se hace mayor, a esta diferencia de velocidad se le llama patinaje. El patinaje se convierte en ineficiencia mecánica, es decir, la energía entregada por la bomba al fluido no se recupera toda en la turbina, una parte se pierde en el acoplamiento y se convierte en calor en el aceite, por lo que la temperatura de este crece durante el funcionamiento, especialmente con grandes cargas. Para evitar que la temperatura del aceite llegue a valores muy altos que afecten el sistema, este se hace circular por un medio que lo enfríe, que puede ser usando un radiador de aceite, o bien haciéndolo pasar por un conducto embebido dentro del agua del radiador del motor. En la figura 6 se muestra el comportamiento del torque trasmitido de acuerdo a la velocidad de giro de la bomba cuando la turbina está en reposo (100% de patinaje), lo que se produce cuando el automóvil está detenido y el freno accionado, puede apreciarse que para las bajas revoluciones de ralentí, el torque transmitido a la turbina está próximo a cero, por lo que se produce la desconexión entre la bomba y la turbina, o lo que es lo mismo entre el motor y la caja de cambios, luego; cuando se incrementa la velocidad de rotación del motor al acelerar, y con ella la de la bomba, este torque transmitido crece rápidamente para volverse asintótico a la linea de torque máximo, nuestro motor transmite fuerza motriz a la caja de cambios para convertirse en movimiento del automóvil. Es entonces bien fácil darse cuenta que funciona como embrague solo de sacar el pie del acelerador y bajar a velocidad de ralentí, de esta forma se produce la desconexión entre caja y motor de manera automática. En general puede decirse que el torque trasmitido será mayor a medida que es más grande la diferencia de velocidad de giro entre la bomba y la turbina, y se convierte en cero (no hay trasmisión) si ambas giran a la misma velocidad, de modo que como ya se ha dicho, nunca las velocidades de ambas serán iguales porque siempre será necesario una cierta cantidad de trasmisión para vencer la resistencia del camino. La excepción se produce cuando es el vehículo es el que arrastra el motor, por ejemplo, al bajar una cuesta. Es muy común que para mejorar la eficiencia del embrague, este esté dotado de un embrague mecánico que se acciona de forma automática cuando la velocidad de giro de la bomba y la turbina están próximas, solidarizando como un solo cuerpo a ambas piezas y con ello eliminando el patinaje. Este embrague mecánico se desconecta, también automáticamente, cuando el motor baja a velocidades de giro cerca del ralentí para permitir la desconexión en el momento que hace falta. Convertidor de parEl convertidor de par ha sido tratado en artículo aparte, puede ganar acceso a él aquí. |
